基于電子海圖的航線自動生成理論與方法

前言
第1章　緒論
　1.1　艦船航線設計的基本概念
　1.2　艦船航線優(yōu)化設計的意義
　1.3　艦船航線優(yōu)化設計的國內外研究現(xiàn)狀
　1.4　艦船航線設計的學科隸屬關系
第2章　電子海圖
　2.1　電子海圖的基本概念
　　2.1.1　海圖及投影
　　2.1.2　電子海圖
　2.2　ECDIS的組成
　　2.2.1　ECDIS的硬件
　　2.2.2　ECDIS的軟件
　　2.2.3　ECDIS?數(shù)據(jù)
　2.3　電子海圖的發(fā)展
　　2.3.1　電子海圖的發(fā)展概況
　　2.3.2　電子海圖的發(fā)展趨勢
　2.4　矢量電子海圖數(shù)據(jù)
　　2.4.1　矢量海圖的空間基準
　　2.4.2　VCF數(shù)據(jù)組織
　2.5　專用電子海圖顯示系統(tǒng)
　　2.5.1　基本數(shù)據(jù)結構
　　2.5.2　專用海圖顯示系統(tǒng)
第3章　艦船航線設計理論
　3.1　航線的種類及設計
　　3.1.1　航線的種類
　　3.1.2　航線設計的要求
　　3.1.3　航線設計的作業(yè)方式
　3.2　航線可行性判斷方法
　　3.2.1　航線可行性自動評判依據(jù)
　　3.2.2　航線可行性自動判斷方法
　3.3　航線優(yōu)化設計的常用方法
　　3.3.1　迷宮改進方法
　　3.3.2　航線網(wǎng)絡方法
　　3.3.3　氣象定線方法
　　3.3.4　動態(tài)網(wǎng)格方法
第4章　基于電子海圖的礙航區(qū)自動提取
　4.1　基于海圖水深的三角網(wǎng)構建
　　4.1.1　水深三角網(wǎng)的快速構建算法
　　4.1.2　基于采樣點限制的三角網(wǎng)構建
　4.2　基于三角形拓撲關系的等深線快速追蹤
　　4.2.1　傳統(tǒng)等值點追蹤算法
　　4.2.2　基于三角網(wǎng)拓撲關系的等值點追蹤算法
　　4.2.3　實例分析
　4.3　等深線繪制中的多義性問題處理方法
　　4.3.1　等深線繪制中的多義性問題對水深區(qū)域表達的影響
　　4.3.2　淺點約束方法
　　4.3.3　實例分析
　4.4　礙航區(qū)的自動提取
　　4.4.1　安全等深線追蹤
　　4.4.2　淺水礙航區(qū)提取
　　4.4.3　礙航區(qū)的確定
　　4.4.4　礙航區(qū)的合并
第5章　基于電子海圖的航線自動生成方法
　5.1　基于方位相差最小的航線自動生成方法
　　5.1.1　可航行航線的測試與自動搜索
?　5.1.2　航線的優(yōu)化與動態(tài)調整
　　5.1.3　實例分析
　5.2　基于航路二叉樹的航線自動生成方法
　　5.2.1　航路二叉樹
　　5.2.2　基于航路二叉樹的航線自動生成
　　5.2.3　實例分析
　5.3　基于網(wǎng)格點動態(tài)規(guī)劃的航線自動生成方法
　　5.3.1　網(wǎng)格點計算
　　5.3.2　可行性航段判斷
　　5.3.3　最短路徑搜索
　　5.3.4　冗余節(jié)點處理
　　5.3.5　實例分析
　5.4　最短距離航線自動生成改進方法
　　5.4.1　平面線段與礙航區(qū)多邊形的關系
　　5.4.2　關鍵步驟
　　5.4.3　主要改進處理措施
　　5.4.4　實例分析
　5.5　基于附加條件約束的航線自動生成
　　5.5.1　可操作性限制條件
　　5.5.2　推薦航線約束
　　5.5.3　軍事約束
　5.6　基于可操作性限制條件綜合評判的航線自動生成
　　5.6.1　可操作性綜合評判航線的基本概念
　　5.6.2　可操作性限制條件綜合評判指標構建
　　5.6.3　實例分析
　5.7　電子海圖航線的多尺度自動生成
　　5.7.1　細節(jié)分層技術
　　5.7.2　電子海圖的多尺度組織
　　5.7.3　海圖航線多尺度生成的關鍵技術
　　5.7.4　航線的多尺度生成及分析
第6章　艦船航行相關的海洋動態(tài)要素建模
　6.1　基于網(wǎng)格潮汐場模型與海圖數(shù)據(jù)的瞬時水深模型構建方法
　　6.1.1　網(wǎng)格潮汐場模型
　　6.1.2　高效融合策略
　　6.1.3　實例分析
　6.2　大型航路的瞬時水位預報方法
　　6.2.1　網(wǎng)格潮汐場模型的構建
　　6.2.2　水深點處天文潮位的預報
　　6.2.3　基于余水位內插的水位精化
　　6.2.4　預報水位的快速生成策略及應用
　　6.2.5　實例分析
　6.3　高精度瞬時水深模型的構建
　　6.3.1　傳統(tǒng)的瞬時水深模型
　　6.3.2　高精度瞬時水深模型構建
　　6.3.3　比對分析
　6.4　海洋動態(tài)環(huán)境信息中的風流浪模型
　　6.4.1　海流模型構建
　　6.4.2　風浪模型構建
　6.5　基于動態(tài)信息的礙航區(qū)自動提取及表達
　　6.5.1　淺水礙航區(qū)的動態(tài)提取
　　6.5.2　復合條件下的礙航區(qū)表達
第7章　基于動態(tài)電子海圖的艦船航線分析技術
　7.1　基于瞬時水深模型的航行可行性分析判斷方法
　　7.1.1　航線可行性分析數(shù)學模型
　　7.1.2　航線可行性分析計算方法
　　7.1.3　實例分析
　7.2　基于瞬時水深模型的大型艦船乘潮進港分析方法
　　7.2.1　基于多波束數(shù)據(jù)的瞬時水深模型的構建
　　7.2.2　航線可行性測試
　　7.2.3　實例分析
　7.3　基于瞬時水深模型的最短時間航線自動生成方法
　　7.3.1　基于瞬時水深模型的礙航區(qū)提取及航線可行性分析
　　7.3.2　最短時問路徑搜索及優(yōu)化
　　7.3.3　實例分析
　7.4　多動態(tài)要素復合條件下的最短時間航線生成方法
　　7.4.1　復合條件下多動態(tài)要素對航線的影響機制
　　7.4.2　最短時間航線計算方法上的改進策略
　　7.4.3　實例分析
第8章　航線自動生成的發(fā)展方向及展望
　8.1　航線自動生成的發(fā)展方向
　　8.1.1　高安全性的需求
　　8.1.2　高經(jīng)濟性的需求
　8.2　航線自動生成面臨的挑戰(zhàn)
　　8.2.1　理論技術上的挑戰(zhàn)
　　8.2.2　實際應用上的挑戰(zhàn)
　8.3　需要進一步突破的關鍵技術問題
　　8.3.1　高精度的靜態(tài)水深模型
　　8.3.2　準確的動態(tài)信息
　　8.3.3　更有效的航線分析算法
　　8.3.4　特殊影響因素的分析
　8.4　結束語
主要參考文獻